Обнаружена загадочная форма вещества

Обнаружена загадочная форма вещества

Физики Университета штата Мэриленд обнаружили экзотический сверхпроводник YPtBi, внутри которого электроны, взаимодействуя друг с другом, образуют квазичастицы с высоким спином. Об этом сообщается в журнале Science Advances.

Ученые проанализировали электронную структуру материала, изготовленного из иттрия, платины и висмута (YPtBi), в котором электрическое сопротивление исчезает при температуре 0,8 кельвина. Однако этот проводник не удовлетворяет одному из критериев сверхпроводимости, согласно которому плотность переносчиков заряда должна быть высокой, чтобы могли образоваться бозоны. Таким образом, свойства YPtBi невозможно описать с позиции доминирующей теории сверхпроводников.

Материал подвергли воздействию магнитных полей, особенности проникновения которых в кристалл обусловлены природой спаривания электронов внутри. При этом YPtBi нагревали и следили за изменениям в магнитных полях внутри сверхпроводника. Оказалось, что глубина проникновения линейно возрастала с ростом температуры, хотя в обычных сверхпроводниках эта зависимость имеет экспоненциальный характер.

Согласно выводу ученых, такая картина объясняется тем, что целый спин системы равен трем. В этом случае электроны, которые образуют пары, имеют высокий спин 3/2, который возникает из-за изменения зонной структуры в кристалле YPtBi. Это изменение, в свою очередь, происходит благодаря взаимодействию электронов, движущихся по орбите вокруг ядра атома, со своим собственным спином. Однако пока неизвестно, что за механизм отвечает за спаривание высокоспиновых электронов.

Сверхпроводимостью называют свойство проводника, при котором электроны движутся в материале, не испытывая электрического сопротивления. Обычно оно достигается при сверхнизких температурах, когда электроны (обладающие полуцелым спином 1/2) взаимодействуют друг с другом, образуя так называемые куперовские пары. Последние могут рассматриваться как частицы с целым спином (0 или 1), которые подчиняются статистике Бозе-Эйнштейна и называются бозонами. Поскольку все бозоны могут достигать самого низкого энергетического уровня, куперовские пары не взаимодействуют с атомами проводника.

Lenta.ru

Похожие новости:
Физики вновь не сумели разглядеть темную материю
Физики, работающие с детектором LUX, провели повторный анализ данных, собранных в октябре 2013 года, и подтвердили, что частиц темной материи детектор не обнаружил. Об этом сообщается в на сайте проекта (pdf). В рамках работы ученые провели калибровку детектора, используя ..
2014-02-21 2055 0 Научные открытия
0
Результат открытия барионов в ЦЕРНе можно считать рабочим
Сейчас все мы живём в ожидании величайших открытий... Всё подготовлено к этому! 25 ноября 2014 года на сайте «Популярная механика» появилась статья «Большой адронный коллайдер обнаружил два новых бариона» , в которой сообщалось, что «в ходе экспериментов на Большом адронном коллайдере исследователям ..
2014-12-06 2448 0 Научные открытия
-2
Раскрыта загадка возникновения Патомского кратера
Новосибирский ученый раскрыл загадку возникновения удивительного Патомского кратера. В 2005 году «Итоги» совместно с сибирскими геологами пытались раскрыть тайну появления Патомского кратера на границе Иркутской области с Якутией. Он был открыт еще в 1949 году геологом Вадимом Колпаковым ..
2012-03-20 3665 0 Научные открытия
0
Ученые доказали возможность путешествия во времени
Многие из нас зачитывались в детстве Гербертом Уэллсом, а именно его самым известным произведением "Машина времени". Сейчас, когда мы повзрослели, путешествие во времени уже кажется нереальным и невозможным, но так ли это? Если верить физике, то путешествие во времени не опровергаются теорией относительности Энштейна. Следуя из теории, время ..
2011-10-15 6259 6 Научные открытия
1
Ученые доказали, что радиация даже в малых дозах – вредна
В последнее время нас все больше убеждают в том, что радиационный фон существующий на нашей планете – безвреден, но так это? За последние годы радиационный фон сильно вырос и продолжает расти, пик роста составил в середине 20го века, когда велось активное испытание радиационного оружия. ..
2011-10-15 2938 0 Научные открытия
1
Ученые опровергли миф о "пивном животе"
Ученый из Японии Хироцугу Уесима доказал, что потребление пива никак не влияет на появление у мужчин среднего возраста так называемого "пивного живота".Результаты работы были представлены на научной конференции по наркотической и алкогольной зависимости в Нагое.В течение четырех лет (с 2005 по 2008 год) ..
2011-10-15 2642 0 Научные открытия
-1
С помощью компьютерной мыши научились управлять живой
Этот эксперимент может помочь тем, кто болен эпилепсией или перенёс инсульт. На белой крысе по имени Эксперимент-47 моделируется ситуация: мозжечок разрушен болезнью, двигательные функции нарушены. Крысе вживляют электрод, который будет передавать импульсы мозга на микрочип. ..
2011-10-15 2860 0 Научные открытия
0
Найден ген, который отличает нас от приматов
За последние 3 миллиона лет, ген SRGAP2, который содержится исключительно в геноме человека был продублирован несколько раз. Данное наблюдение сделала ведущий ученый из Университета Вашингтонав городе Сиэттл, Меган Дэннис. Ученая вместе со своими коллегами смогла доказать, что увеличения количества ..
2011-10-16 2814 0 Научные открытия
-1
Ученые узнали, где гнездится жадность и алчность
Вещественное доказательство теории Зигмунда Фрейда о борьбе между бессознательными импульсами и моральными установками внутри личности предоставили на прошлой неделе ученые из университетов Цюриха и Базеля. Их исследование о личной выгоде индивидуума, точнее - тенденции к алчности, и ее взаимодействия с понятиями о справедливости, ..
2011-10-16 3957 0 Научные открытия
-1
Бактерии на дне морей образуют энергетический суперорганизм
Ученые доказали, что бактерии, обитающие в слое отложений на дне морей и океанов, образуют "суперорганизм", благодаря чему оказываются способны передавать друг другу энергию питательных веществ на больше расстояния, и полагают, что это открытие может быть использовано для выработки электроэнергии, сообщается ..
2011-10-16 3061 0 Научные открытия
0
Найдена критическая точка в эволюции мышления
Исследователи обнаружили 100000-летнюю художественную мастерскую в Южной Африке, в которой трудились первобытные хомо сапиенс и в которой уже умели окрашивать изделия охрой- самой примитивной формой краски. До сих пор считалось, что охра, которая является по существу только красочной грязью, начала ..
2011-10-16 2490 0 Научные открытия
0
К вопросу о сверхсветовой скорости движения нейтрино
Недавно в СМИ появилась информация о наблюдениях сверхсветовой скорости движения нейтрино. Как отмечалось, в среднем скорость нейтрино превышала скорость света на 0.00248 %, что составляет 7435 м/c. По мнению некоторых, это подрывает устои теории относительности. Предлагаем следующее объяснение наблюдаемым фактам, ..
2011-10-16 4893 3 Научные открытия
0
В Израиле изобрели курицу без перьев
В скором времени нужда в ощипывании кур отпадет. Израильские ученые из Rehovot Agronomy Institute недалеко от Тель-Авива вывели породу кур-бройлеров, которые напрочь лишены перьевого покрова. Внешним видом они напоминают «человека Платона» – двуногих существ без перьев, как пошутил ..
2011-10-19 2567 0 Научные открытия
0
Новый вид гигантского моллюска обнаружен в водах Антарктиды
Испанские исследователи обнаружили редкий вид моллюска в антарктических водах, который также имеет форму блюдца, как и моллюск обычного вида известный до настоящего времени, но более внушительной величины. Данный вид появился в водах Антарктики в значительно более отдаленной области, чем моллюски ..
2011-10-19 3197 0 Научные открытия
0
Преодоление скорости света не смогли опровергнуть
Подтверждения или опровержения «открытия века» - успешного опыта по преодолению скорости света - осталось ждать не так долго. Уже на следующей неделе, 27 октября, в Европейской организации ядерных исследований (CERN) начнется 11-дневный эксперимент, цель которого - доказать или опровергнуть данные о преодолении скорости ..
2011-10-20 3691 0 Научные открытия
-1